CN102835044B

CN102835044B - 多模式光学通信

Info

Publication number: CN102835044B
Application number: CN201180016898.6A
Authority: CN
Inventors: 勒内-琼·埃西安布尔; 克里斯托弗·R·多尔; 罗兰·里夫
Original assignee: Alcatel Optical Networks Israel Ltd
Current assignee: Alcatel Optical Networks Israel Ltd
Priority date: 2010-04-05
Filing date: 2011-03-29
Publication date: 2016-10-26
Anticipated expiration: 2031-03-29
Also published as: SG184461A1; EP2556606A4; WO2011126814A3; JP5665967B2; EP2556606A2; CN102835044A; JP2013526137A; WO2011126814A2; TW201233084A; KR20120135309A; EP2556606B1; PL2556606T3; KR101492314B1

Abstract

一种光学传输器包括一组光学波导以及第一、第二及第三光学调制器。所述组的所述光学波导的输出端形成二维阵列，所述二维阵列能够响应于所述阵列经定位以光学面向多模式光学波导的一端而将所述组的所述光学波导端耦合到多模式光纤。所述第一光学调制器光学连接到所述组的所述光学波导中的第一者，且所述第二及第三光学调制器中的每一者光学连接到所述组的所述光学波导中的第二者及第三者。所述组光学波导经配置以在所述光学调制器与所述多模式光纤中的光学传播模式之间提供秩3或3以上的耦合矩阵。

Description

多模式光学通信

技术领域

本发明涉及光学通信系统。

背景技术

本章节介绍可有助于促进对本发明的更好理解的方面。因此，本章节的陈述应从这个角度来理解而不应理解为关于什么在现有技术中或什么不在现有技术中的承认。

在各种通信系统中，重要考虑因素为数据传输速率。在光学通信的背景中，数种技术可供用于增加数据传输速率。那些技术包括相移键控、偏振多路复用及光学传播模式多路复用。

发明内容

一种设备的一个实施例包括光学传输器。所述光学传输器包括一组光学波导以及第一、第二及第三光学调制器。所述组的所述光学波导的输出端形成二维(2D)横向输入阵列，所述二维(2D)横向输入阵列能够响应于所述阵列经定位以光学面向多模式光学波导的一端而将所述组的所述光学波导端耦合到多模式光纤。所述第一光学调制器光学连接到所述组的所述光学波导中的第一者，且所述第二及第三光学调制器中的每一者光学连接到所述组的所述光学波导中的第二者及第三者。所述组光学波导经配置以在所述光学调制器与所述多模式光纤中的光学传播模式之间提供秩3或3以上的耦合矩阵。

在以上设备的一些实施例中，所述组包括第一及第二光纤束。所述组的所述第二及第三光学波导分别为所述第一及第二光纤束的光纤。

在以上设备的一些实施例中，所述组包括第一及第二多芯光纤。所述组的所述第一及第二光学波导分别为所述第一及第二多芯光纤中的光纤。

在以上设备的一些实施例中，所述组光学波导包括其输出端形成能够将所述组的光学波导端耦合到所述多模式光纤的2D横向输出阵列的至少五个光学波导。

在以上设备的一些实施例中，所述光学传输器进一步包括第二组光学波导以及第一、第二及第三额外光学调制器。所述第二组的所述光学波导的输出端形成第二2D横向输入阵列，所述第二2D横向输入阵列能够响应于所述第二阵列经定位以光学面向多模式光学波导的一端而将所述第二组的所述光学波导端耦合到多模式光纤。所述第一额外光学调制器光学连接到所述第二组的所述光学波导中的第一者，且所述第二及第三额外光学调制器中的每一者光学连接到所述第二组的所述光学波导中的第二者及第三者。在一些此种实施例中，所述两个阵列可形成具有两个组的光学波导的输出的单个物理阵列。在一些此种实施例中，所述第二组光学波导可经配置以在所述额外光学调制器与所述多模式光纤中的光学传播模式之间提供秩3或3以上的耦合矩阵。在一些此种实施例中，第一组及连接到其的所述光学调制器可经配置而以大致正交于所述第二组及所述额外光学调制器经配置以输出到所述多模式光纤的光的偏振的偏振将光输出到所述多模式光纤。

一种设备的另一实施例包括光学接收器。所述光学接收器包括一组光学波导以及第一、第二及第三光学数据解调器。所述组的所述光学波导的输入端形成2D横向输入阵列，所述2D横向输入阵列用于响应于所述阵列经定位以光学面向多模式光学波导的一端而将所述组的所述所述光学波导端耦合到多模式光纤。所述第一光学数据解调器光学连接到所述组的所述光学波导中的第一者，且所述第二及第三光学数据解调器中的每一者光学连接到所述组的所述光学波导中的第二者及第三者。所述组光学波导经配置以在所述光学数据解调器与所述多模式光纤中的光学传播模式之间提供秩3或3以上的耦合矩阵。

在以上设备的一些实施例中，所述组光学波导包括其输入端形成能够将所述组的所述光学波导端耦合到所述多模式光纤的2D横向输入阵列的至少五个光学波导。

在以上设备的一些实施例中，所述光学接收器进一步包括第二组光学波导以及第一、第二及第三额外光学数据解调器。所述第二组的所述光学波导的输入端形成第二2D横向输入阵列，所述第二2D横向输入阵列能够响应于所述第二阵列经定位以光学面向多模式光学波导的一端而将所述第二组的光学波导端耦合到多模式光纤。所述第一额外光学数据解调器光学连接到所述第二组的所述光学波导中的第一者。所述第二及第三额外光学数据解调器中的每一者光学连接到所述第二组的所述光学波导中的第二者及第三者。在一些此种实施例中，所述两个阵列形成具有两个组的光学波导的输入的单个物理阵列。在一些此种实施例中，所述第二组光学波导经配置以在所述额外光学数据解调器与所述多模式光纤中的光学传播模式之间提供秩3或3以上的耦合矩阵。在一些此种实施例中，第一组及连接到其的光学数据解调器经配置而以大致正交于所述第二组及所述额外光学调制器经配置以从所述多模式光纤接收的光的偏振的偏振从所述多模式光纤接收光。

另一实施例提供一种光学传输数字数据的方法。所述方法包括将第一经数据调制的光学载波传输到端耦合到多模式光纤的第一光学波导，使得所述第一经调制光学载波优先传输到所述多模式光纤的第一传播模式。所述方法包括将第二及第三经调制光学载波传输到端耦合到所述多模式光学波导的第二及第三光学波导两者，使得所述第二经调制光学载波优先传输到所述多模式光纤的第二传播模式且所述第三经调制光学载波优先传输到所述多模式光纤的第三传播模式。所述第一、第二及第三传播模式为所述多模式光纤中的正交传播模式。

在所述方法的一些实施例中，所述第二传播模式具有随着围绕所述多模式光纤的轴的圆在一个方向上横移而增加的相位，且所述第三传播模式具有随着所述圆在相反方向上横移而增加的相位。

另一实施例提供一种光学接收数字数据的方法。所述方法包括解调来自从多模式光学波导经由端耦合到其的第一光学波导接收的光的数据，使得所述所接收光优先来自所述多模式光学波导的第一传播模式。所述方法包括解调来自从所述多模式光学波导经由端耦合到其的第二及第三光学波导两者接收的另一光的数据，使得所述另一光优先来自所述多模式光学波导的第二传播模式。所述方法包括解调来自从所述多模式光学波导经由所述第二及第三光学波导两者接收的又一光的数据，使得所述又一光优先来自所述多模式光学波导的第三传播模式。所述第一、第二及第三传播模式为所述多模式光纤中的正交传播模式。

在所述方法的一些实施例中，所述第二传播模式具有在围绕所述多模式光纤的轴的圆上随着圆以一种方式扫掠而增加的相位，且所述第三传播模式具有在围绕所述多模式光纤的所述轴的所述圆上随着圆以相反方式扫掠而增加的相位。

附图说明

图1示意性地图解说明用于根据光学传播模式多路复用(OPMM)来传递数据的光学通信系统；

图2A示意性地图解说明实例性多模式光纤中的光学传播模式(例如，用于实施图1的光学通信系统中的OPMM的模式)的三个实例的径向光强度；

图2B示意性地图解说明图2A中所图解说明的光学传播模式的相位的角度相依性；

图3A示意性地图解说明供在实施OPMM的光学通信系统(例如，图1的光学通信系统)中使用的光学传输器的实施例；

图3B示意性地图解说明供在实施OPMM的光学通信系统(例如，图1的光学通信系统)中使用的光学传输器的另一实施例；

图3C示意性地图解说明例如供在图1的光学通信系统中使用的也实施偏振模式多路复用的图3A的光学传输器的特定实施例；

图3D示意性地图解说明例如供在图1的光学通信系统中使用的也实施OPMM及偏振模式多路复用的光学传输器的另一实施例；

图3E是图解说明例如供在图3D的光学传输器中使用的无源光发射器的2D横向输出阵列(LOA)的一个实例的端视图；

图3F是图解说明例如供在图3C的光学传输器中使用的一组无源光发射器的平面实施例的俯视截面图；

图4A示意性地图解说明例如供在图1的光学通信系统中使用的解调来自根据OPMM调制的光学载波的数据的光学接收器的实施例；

图4B示意性地图解说明例如供在图1的光学通信系统中使用的解调根据OPMM、偏振多路复用及正交相移键控调制的数据的光学接收器的另一实施例；

图4C示意性地图解说明例如供在图1的光学通信系统中使用的解调根据OPMM及偏振多路复用调制的数据的光学接收器的另一实施例；

图5是图解说明例如供在图3A到3D的光学传输器中使用的光学传输数字数据流的方法的流程图；且

图6是图解说明例如供在图4A到4C的光学接收器中使用的光学接收数字数据流的方法的流程图。

在各图及正文中，相似参考符号指示具有类似或相同功能及/或结构的元件。

在各图中，一些特征的相对尺寸可能被放大以更清楚地图解说明其中的特征及/或与其它特征的关系。

在本文中，通过各图及对说明性实施例的详细描述来更全面地描述各种实施例。然而，本发明可以各种形式体现且并不限于各图及对说明性实施例的详细描述中所述的实施例。

具体实施方式

2010年4月5日提出申请的美国临时申请案61/321013及61/320,934以及2010年6月30日由罗兰Ryf(Roland Ryf)提出申请的标题为“用于光学横向模式多路复用的波导耦合器(WAVEGUIDE COUPLER FOR OPTICAL TRANSVERSE-MODEMULTIPLEXING)”的第__/___,___,号美国专利申请案(档案号807257-US-NP)均以全文引用的方式并入本文中。

图1图解说明用于根据光学传播模式多路复用(OPMM)来传输数字数据的光学通信系统10。光学通信系统10包括光学传输器12、光学接收器14及多模式光学传输光纤的将光学传输器12全光学连接到光学接收器14的N个传输光纤跨距SP₁、SP₂、…、SP_N。此处，N为正整数，例如，1、2、3、4等，且多模式光学传输光纤的每一传输光纤跨距SP₁到SP_N-1通过无源或有源全光学连接装置(ACD)连接到多模式光学传输光纤的下一跨距SP₂到SP_N。全光学连接装置的实例包括光学放大器、光学色散补偿器、光纤耦合器、光学隔离器及/或其串联组合。

每一全光学连接装置ACD经由光学耦合矩阵有效地耦合输入及输出传输光纤跨距SP₁到SP_N。在光学通信系统10中，全光学连接装置ACD提供其秩至少与用于在传输光纤跨距SP₁到SP_N中载运独立数据的光学传播模式的数目一样大的光学耦合矩阵。光学耦合矩阵的秩固定可经由处于固定波长的对应光学装置耦合的经独立调制光学载波的数目。全光学连接装置ACD可提供例如数据载运光学传播模式之间的大致对角或非对角耦合矩阵以大致保存载运每一个别数据流的光学传播模式的形式。

光学通信系统10的实施例使用具有不同径向光强度分布曲线及不同角度相位分布曲线的传播光学模式，例如，如图2A到2B中所图解说明。

图2A示意性地图解说明可存在于多模式光纤(例如图1中的跨距SP₁到SP_N的多模式光学传输光纤)中的数种光学传播模式A、B、C的径向光强度。模式A在多模式光纤的中心处具有大的光强度，例如，如在典型的基本光学传播模式中。模式B及C在多模式光纤的中心处具有低或消失的光强度且在距多模式光纤的中心径向距离R处具有一个或一个以上高或最大强度区域，例如，如在更高阶传播模式中。举例来说，B及C模式可在围绕且远离多模式光纤的中心轴的环形区域的全部或一部分中具有高强度。

图2B示意性地图解说明A到C传播模式的高强度区域的随围绕多模式光纤的中心轴的角度而变的相对相位。A传播模式具有其中在高强度区域的各个部分上(例如，接近多模式光纤的中心轴)相位相对恒定的配置。B传播模式具有其中在所述模式的高强度环形区域中相位随着围绕中心轴的角度近似线性增加的配置。也就是说，相位在逆时针意义上在环绕多模式光纤的轴的路径上增加2πM，其中M为正整数，例如，1、2、3等。C传播模式具有其中在所述模式的高强度环形区域中相位随着角度近似线性减小的配置。也就是说，相位在逆时针意义上在环绕多模式光纤的轴的路径上减小-2πM’，其中M’为正整数，例如，1、2、3等。在本文中，M及M’可为相同的正整数或者可为不同的正整数。

将关于图2A到2B中所图解说明的光学传播模式来图解说明所述实施例。然而，基于本发明，所属领域的技术人员将认识到，光学通信系统10的各种实施例可使用其它光学传播模式(例如，高阶模式)在图1中的传输光纤跨距SP₁到SP_N中载运数据。

图1的光学传输器12的各种实施例可具有多个光源，其中每一光源产生其振幅及相位分布曲线经个别地调适以更强地耦合到图1中的传输光纤跨距SP₁到SP_N的多模式光学传输光纤的光学传播模式A、B及C中的选定一者的光。出于所述原因，光学传输器12可能能够同时在光学传播模式A、B及C中的每一者中传输不同数据流，其中借助相同或不同数字数据调制协议来传输所述不同数据流。在一些实施例中，光学传输器12具有三个以上光源，其中每一源能够优先光学耦合到图1的传输光纤跨距SP₁到SP_N的多模式光学传输光纤的光学传播模式中的对应不同一者。

图3A示意性地图解说明图1中所图解说明的光学传输器12的一个实施例12A。光学传输器12A包括至少三个光学调制器20A、20B、20C及至少三个无源光发射器22A、22B、22C。

每一光学调制器20A、20B、20C根据对应振幅键控及/或相移键控调制协议将对应数据流(即，数据A、数据B或数据C)调制到光学载波上。数据流数据A、数据B、数据C可例如彼此不同，且可经由相同的数字数据调制协议或不同的数字数据调制协议将每一对此种数据流调制到光学载波上。每一光学调制器20A到20C可为用于将数字、模拟或高级调制格式数据调制到光学载波上并将所述经调制光学载波输出到例如一个或多个光学波导可附接到的光学输出的任何常规装置。

每一无源光发射器22A、22B、22C包括光学波导结构，所述光学波导结构包括一个或一个以上输入光学波导IOW，以将对应数目个光学调制器20A到20C光学连接到无源光发射器22A到22C的单个输出光学波导OOW。在一些实施例中，所述光学波导结构为例如具有一个或一个以上输入光纤(例如，单模式光纤)及输出光纤(例如，单模式光纤)的光纤束。在此光纤束中，每一输入光纤的每一偏振均光学耦合到所述输出光纤的一模式。在替代实施例中，所述光学波导结构可为例如具有一个或一个以上输入光纤芯及输出单模式或多模式光纤的多芯光纤。在此多芯光纤中，每一输入光纤芯均光学耦合到所述输出光纤。或者，可将整组无源光发射器22A到22C及/或其单个无源光发射器制作为集成式光学装置。

可以各种方式将每一无源光发射器22A到22C制作为熔合结构。在一个实例中，可将多个光纤置于玻璃毛细管中以形成束。接着，对所述束的一端进行加热以使其变为部分熔融的，并通过拉制所述束的部分熔融端以产生输出光纤OOW来产生所述光纤。在此实施例中，原始光纤的其余自由端形成无源光发射器的光学耦合到输出光纤OOW的输入光学波导IOW。在另一实施例中，将多个光纤熔合在一起以形成无源光发射器的光学波导结构，即，具有固定到且光学耦合到多个输入光纤IOW的输出光纤OOW。实际上，图3A的整组无源光发射器22A到22C可通过多次进行此些拉制或熔合方法以产生将个别无源光发射器22A到22C熔合在一起的光纤束来形成。

对于每一无源光发射器22A到22C，输出光学波导OOW的输出端面向多模式光纤24(例如，图1中的第一传输光纤跨距SP₁的多模式光学传输光纤)的输入端。因此，无源光发射器22A到22C的输出形成光学面向多模式光纤24的输入端的2D横向输出阵列LOA。部分地由于横向输出阵列LOA，每一无源光发射器22A到22C经配置以优先将光传输到多模式光纤24中的选定的一个或一个以上光学传播模式。所述组无源光发射器22A到22C可耦合到例如所述光学传播模式中的三者或三者以上。无源光发射器22A到22C的横向输出阵列LOA可熔合拼接到多模式光纤24的输入端或者可经由任选成像系统26光学耦合到所述输入端。任选成像系统26可为准直透镜或微透镜阵列或与转向镜及/或光学隔离器组合的此透镜系统的组合。或者，任选成像系统26可为其中个别光纤绝热地转变为多模式光纤的熔合光纤的区段。

每一光学调制器20A到20C以不同方式光学耦合到无源光发射器22A到22C使得光学传输器12A可支持OPMM。特定来说，任选地与成像系统26组合的所述组无源光发射器22A、22B、22C提供所述组光学调制器20A、20B、20C与传输光纤跨距SP₁之间的光学耦合矩阵。所述光学耦合矩阵的秩通常至少为3，使得所述组光学调制器20A到20C可一起同时经由传输光纤跨距SP₁的光学传播模式传输至少三个独立数据流。

光学调制器20A光学连接到无源光发射器22A的对应输入光学波导或波导芯IOW。此无源光发射器22A的输出光学波导OOW的输出端经定位及定向以优先将光传输到多模式光纤24的中心轴区域。横向输出阵列LOA的此输出可例如直接面向多模式光纤24的输入端的中心部分。出于此原因，光学调制器20A优先将光光学耦合到图2A到2B的A光学传播模式中。

光学调制器20B光学连接到其余两个无源光发射器22B、22C的对应输入光学波导或波导芯IOW。这些其余无源光发射器22B、22C的输出光学波导OOW的输出端经定位及定向以优先将光传输到与多模式光纤24的轴区域同心且远离所述轴区域定位的环形区域，即，优先将光传输到图2A到2B的B光学传播模式的高强度区域。横向输出阵列LOA的这些输出可例如直接面向多模式光纤24的输入端的离轴区域。这些其余无源光发射器22B、22C还可经连接及配置以将适当非零相对相位的光递送到多模式光纤24的输入端，使得光学调制器20B优先将光传输到其中的图2A到2B的B光学传播模式中。举例来说，多模式光纤24可从第一其余无源光发射器22B接收相对于其中的从另一其余无源光发射器22C接收的光具有相对相位的光，其中所述相对相位在区间[π/4,3π/4]中，例如约+π/2的相对相位。

光学调制器20B任选地还可连接到另一无源光发射器22A，另一无源光发射器22A强光学耦合到多模式光纤24的中心区域。此连接可提供具有适当相位及振幅的光以大致以相消方式干涉在多模式光学波导24的输入端处的中心区域处从其余无源光发射器22B及22C接收的光。此任选配置可降低光学调制器20B到图2A到2B的A中心光学传播模式的光学耦合。

光学调制器20C还光学连接到相同的其余两个无源光发射器22B、22C的对应输入光学波导或波导芯IOW。如已论述，这些其余无源光发射器22B、22C的输出光学波导的输出端经定位及定向以优先将光传输到与多模式光纤24的中心轴区域同心且远离所述中心轴区域定位的环形区域。特定来说，横向输出阵列LOA的这些输出还将光强耦合到图2A到2B的C光学传播模式的离轴高强度区域中。这些其余无源光发射器22B、22C还可经连接及配置而以适当非零相对相位将光从光学调制器20C递送到多模式光纤24的输入端中，使得光学调制器20C优先将所述光耦合到其中的图2A到2B的C光学传播模式中。举例来说，多模式光纤24从第一其余无源光发射器22B接收相对于其中的从第二其余无源光发射器22C接收的此光具有相对相位的此光，其中所述相对相位在区间[-π/4,-3π/4]中，例如约π/2的相对相位。

光学调制器20C还可任选地连接到无源光发射器22A，无源光发射器22A强耦合到多模式光纤24的输入端的中心区域。此连接可经配置而以适于以相消方式干涉其余两个无源光发射器22B、22C从光学调制器20C传输到多模式光纤24的输入端的中心区域的光的相位及振幅提供此光。此任选连接可降低光学调制器20C到图2A到2B的中心A光学传播模式的光学耦合。

图3B示意性地图解说明图3A的光学传输器12的另一实施例12B。光学传输器12B包括三个光学调制器20A、20B、20C及一组四个无源光发射器22A、22B、22C、22D、22E。

每一光学调制器20A、20B、20C可根据对应振幅键控及/或相移键控调制协议将对应数据流(即，数据A、数据B或数据C)调制到光学载波上。数据流数据A、数据B、数据C可例如彼此不同，且可例如经由相同数字数据调制协议或不同数字数据调制协议将每一对此种数据流调制到所述光学载波上。每一光学调制器20A到20C可为用于将数字数据调制到光学载波上并将所述经调制光学载波输出到例如一个或多个光学波导的任何常规装置。

每一无源光发射器22A到22E包括光学波导结构，所述光学波导结构包括一个或一个以上输入光学波导IOW，以将光学调制器20A到20C中的对应一者或一者以上光学连接到无源光发射器22A到22E的单个输出光学波导OOW。无源光发射器22A到22E可具有已针对图3A的无源光发射器描述的结构类型。

每一无源光发射器22A到22E具有其输出端光学面向多模式光纤24(例如图1中的第一跨距SP₁的多模式光学传输光纤)的输入端的输出光学波导。也就是说，无源光发射器22A到22E的输出形成光学面向多模式光纤24的输入端的2D横向输出阵列LOA。部分地由于横向输出阵列LOA，每一无源光发射器22A到22E优先将光传输到多模式光纤24中的光学传播模式中的一者或一者以上。所述组无源光发射器22A到22E可例如耦合到所述光学传播模式中的三者或三者以上，使得三个或三个以上不同经调制载波可同时由由这些光学传播模式形成的组载运。无源光发射器22A到22E可熔合拼接到多模式光纤24的输入端或者可经由任选成像系统26(例如，准直透镜或微透镜阵列或与转向镜及/或光隔离器组合的此透镜系统)耦合到所述输入端。

在图3B中，每一光学调制器20A、20B、20C均以不同方式光学连接到无源光发射器22A到22E以提供OPMM。

光学调制器20A光学连接到具有经定位及定向以将光强传输到多模式光纤24的输入端的中心区域的波导端的无源光发射器22A。出于所述原因，光学调制器20A优先将光传输到图2A到2B的中心A光学传播模式。

光学调制器20B及20C光学连接到具有经定位及定向以优先将光传输到与多模式光纤24的轴同心且远离所述轴定位的环形区域的输出的其余四个无源光发射器22B到22E。这些输出优先将光传输到图2A到2B的B及C光学传播模式的高强度区域。

不同无源光发射器22B到22E将具有零或非零相对相位的光递送到多模式光纤24的输入端。光学调制器20B(20C)经连接使得从无源光发射器22B到22E的2D横向输出阵列LOA的输出递送的光的相位在逆时针(顺时针)意义上增加(减小)。举例来说，无源光发射器22B到22E在顺序邻近输出端之间的相对相位的顺序增加(减小)可在区间[π/4,3π/4]([-π/4,-3π/4])中，例如，约π/2(-π/2)的顺序增加(减小)。出于这些原因，光学调制器20B及20C优先耦合到多模式光纤24的相应B及C光学传播模式。

光学调制器20B及20C可任选地经连接以将光传输到无源光发射器22A，使得所述光具有适于以相消方式干涉在多模式光学波导24的输入端的中心区域处从无源光发射器22B到22E接收的光的相位及振幅。此相消干涉可降低光学调制器20B及20C到图2A到2B的A光学传播模式的耦合。

图3C示意性地图解说明还实施偏振模式多路复用连同OPMM的图3A的光学传输器12的实施例12C。光学传输器12C如同在图3A或3B中那样构造，只不过此实施例具有第一光学调制器20A、20B、20C及连接到其的第一无源光发射器22A、22B、22C以及第二光学调制器20A’、20B’、20C’及连接到其的第二无源光发射器22A’、22B’、22C’两者。

所述组第一无源光发射器22A到22C及第二无源光发射器22A’到22C’将正交线性偏振传输到偏振组合器28的两个输入端口。出于所述原因，分别对应于所述组第一无源光发射器22A到22C及所述组第二无源光发射器22A’到22C’的2D横向输出阵列LOA将具有正交线性偏振的光传输到多模式光纤24。为了产生适合偏振，光学传输器12C可在偏振组合器30与所述组无源光发射器22A到22C、22A’到22C’中的一者或两者之间包括偏振旋转器，及/或无源发射器22A到22C、22A’到22C’的光学波导可为保偏光学波导。相关联的本地输出阵列LOA“光学”面向多模式光纤24的输入端，因为这些阵列经由偏振组合器28的作用有效地面向多模式光纤24的输入端。偏振组合器28可为双折射晶体装置或另一常规偏振组合器。

光学传输器12C可实施偏振多路复用及OPMM两者。特定来说，光学传输器12C可以第一线性偏振将独立数字数据流数据A、数据B及数据C传输到相应的第一、第二及第三光学传播模式传输且同时以正交线性偏振单独地将独立数字数据流数据A’、数据B’及数据C’传输到相应的第一第二及第三光学传播模式。

在一些替代实施例中，第二组无源光学发射器22A’到22C’及对应光学调制器20A’到20C’是光学传输器12C所没有的。那么，偏振组合器28发挥作用以配置来自第一组无源光发射器22A到22C的光的偏振。

图3D示意性地图解说明实施对经线性偏振的经调制光学载波的偏振多路复用及OPMM的图1的光学传输器12的第三实施例12D。所述光学传输器如同在图3C中一样构造，只不过无源光发射器22A、22B、22C及无源光发射器22A’、22B’、22C’产生单个2D横向输出阵列LOA且无源光发射器相同线性偏振将光递送到线性输出阵列LOA。举例来说，两组无源光发射器22A到22C及22A’到22C’可为其中保持所接收光的偏振的单个光纤束或单个多芯光纤。第一光学调制器20A、20B、20C连接到前三个无源光发射器22A、22B、22C，且第二光学调制器20A’、20B’、20C’连接到其余三个无源光发射器22A’、22B’、22C’。在一些此种实施例中，无源光发射器22A到22C及22A’到22C’在本地输出阵列LOA处发射处于相同线性偏振状态的光。在此些实施例中，光学传输器12D还包括光学元件30，光学元件30产生从第一无源光发射器22A、22B、22C输出的光与从其余无源光发射器22A’、22B’、22C’输出的光之间的约90度的相对偏振旋转。为了产生此偏振旋转，光学元件30可为双折射1/2波板或经定位以仅从所述组第二无源光发射器22A’、22B’、22C’接收光并旋转所述光的偏振的等效偏振旋转器。光学传输器12D实施偏振多路复用及OPMM两者，借此使得能够同时传输六个单独的数字数据流，即，数据A、数据B、数据C、数据A’、数据B’及数据C’。

图3E是图3D的光学传输器12D的无源光发射器的22A、22B、22C、22A’、22B’、22C’的本地输出阵列LOA的一个实例的面视图。在所述实例性本地输出阵列LOA中，无源光发射器22A及22A’的输出位于所述阵列中的中心，即，更好地耦合到多模式光纤24处的图2A到2B的中心A光学传播模式。在所述实例性本地输出阵列LOA中，无源光发射器22C、22C、22B’及22C’的输出位于围绕且远离所述阵列的中心的环形区域中，即，更好地耦合到多模式光纤24处的图2A到2B的B及C光学传播模式。所述本地输出阵列LOA中的两组无源光发射器(即，22A、22B、22C及22A’、22B’、22C’)的输出的横向物理分离使得能够定位光学元件30以偏振旋转来自仅第二组无源光发射器22A’到22C’的输出的光。在其它实施例中，可通过在所述组第一无源光发射器(即，22A到22C)自身中(例如)由其中的适合光纤围绕其光学轴来执行所述相对旋转。

图3F是包含图3C的光学传输器12C的一个实施例中的无源光发射器22A’到22C’的平面装置的端部分的俯视图。在此实施例中，光学元件30为拦截仅来自无源光发射器22A到22C的光的双折射1/2波层，且任选成像系统26包括光学间隔件层32及准直微透镜34阵列。微透镜34经定位以大致准直或聚焦来自无源光发射器22A到22C及22A’到22C’的输出光。出于所述原因，所发射光束可与多模式光纤24中的各种光学传播模式大致大小匹配，借此改进到多模式光纤24的光学耦合。

第二平面装置(未展示)可包含图3A到3D的第一组无源光发射器22A到22C。第二平面装置可具有图3F的平面装置的相同构造，只不过不存在双折射1/2波层30。第一及第二平面装置可位于单个集成式光学结构中或位于单独的集成式光学结构中。

图3A到3D的光学传输器12A到12D的各种实施例还可包括处理器8。处理器8可在将数据发送到各种光学调制器(例如，光学调制器20A到20C及/或光学调制器20A’到20C’)之前预处理所述数据。所述预处理可例如预补偿独立数据流到光学信道中的光学传播模式中的不同者中的混合及/或在接收器14的光检测器中检测到所述光学传播模式的混合。经由此预补偿，光学接收器14可经连接以接收其中大致不存在不同所传输数字数据流的混合的经调制光学载波。处理器8还可对无源光发射器20A到20E、20A’到20C’的一个或一个以上输入波导OOW的段进行电控制以使得能够动态地控制从各种光学调制器20A到20C递送到本地输出阵列LOA的光的相对相位。每一段可例如具有其折射率可由处理器8跨越邻近所述段的电极施加的电压控制的电光或电热有源波导芯。

图4A示意性地图解说明图1中所图解说明的光学接收器14的一个实施例14A。光学接收器14A包括一组三个光学数据解调器36A、36B、36C、一组38无源光学接收器40A、40B、40C、40D、40E及任选电子处理器42。每一光学数据解调器36A到36C对来自所接收的经调制光学载波的数字数据流(即，数据A”、数据B”或数据C”)进行光学解调。每一无源光学接收器40A到40E优先将来自多模式光纤24的光学传播模式(例如图2A到2B的A到C模式)中的一者或一者以上的光耦合到光学数据解调器36A、36B、36C中的一者或一者以上中。任选处理器42可进一步处理来自光学数字数据解调器36A到36C的经解调数字数据流，例如，以移除单独数据流的不合意混合及/或移除例如在物理光学信道中产生的不合意信号失真。

当已根据OPMM方案调制光学载波时，所述组无源光学接收器40A到40E有效地用作3×3光学耦合器，使得每一数据解调器36A、36B、36C可接收并解调由多模式光纤24的光学传播模式中的一者或一者以上载运的数据。在多模式光纤24的三种数字数据载运光学传播模式与三个光学数据解调器36A到36C之间，所述组无源光学接收器40A到40E有效地用作秩3或3以上的光学耦合矩阵，例如，大致对角的光学耦合矩阵。每一光学数据解调器36A到36C可具有用于对来自已经调幅及/或调相的光学载波的数字数据进行光学解调的任何常规形式。

每一无源光学接收器40A到40E可以类似于图3A到3E中所图解说明的无源光发射器22A到22E中的任一者的方向反转形式的方式形成。特定来说，每一无源光学接收器40A到40E为具有单个输入光学波导IOW及将光学解调器36A到36C中的对应一者光学连接到所述输入光学波导IOW的一个或一个以上输出光学波导OOW的光学波导结构。在一些实施例中，所述光学波导结构为例如具有单个输入光纤IOW(例如，单模式光纤)及一个或一个以上输出光纤OOW(例如，单模式光纤)的光纤束。在此光纤束中，每一输出光纤OOW将光学解调器36A到36C中的对应一者光学连接到输入光纤IOW。在其它实施例中，所述光学波导结构为例如具有单个输入光纤IOW及一个或一个以上输出光纤芯OOW的多芯光纤。每一输出光纤芯OOW将光学解调器36A到36C中的对应一者光学连接到多模式光纤的单个输入光纤IOW。

可以各种方式将每一无源光学接收器发射器40A到40E制作为熔合结构。在一个实例中，可将多个光纤置于玻璃毛细管中以形成束。接着，对所述束的一端进行加热以使其变为部分熔融的，并通过从所述束的部分熔融端拉制光纤来产生输入光纤IOW。在此实施例中，原始光纤的自由端形成无源光学接收器的耦合到输入光纤IOW的输出光学波导OOW。在另一实施例中，将多个光纤熔合在一起以形成无源光学接收器的光学波导结构，即，具有固定且光学耦合到一个或一个以上输出光纤OOW的一个输出光纤IOW。实际上，图4A的整组无源光学接收器40A到40E可通过执行用于制作光纤束的此些拉制或熔合方法的一个或多个步骤借此将个别无源光学接收器40A到40E熔合在一起来形成。

对于每一无源光学接收器40A到40E，输入光学波导IOW的输入端光学面向多模式光纤24(例如，图1中的最后跨距SP_N的多模式光学传输光纤)的输出端。因此，无源光学接收器40A到40E的输出形成光学面向多模式光纤24的输出端的2D横向输入阵列LIA。在横向输入阵列LIA中，每一无源光学接收器40A到40E通常经配置及/或定位以优先从多模式光纤24中的光学传播模式中的选定一者或一者以上接收光。可例如在光学数据解调器36A到36C处组合无源光学接收器40A到40E的输出以分别优先将图2A到2B的A、B及C光学传播模式的光传输到光学数据解调器36A、36b及36C。横向输入阵列LIA可熔合拼接到多模式光纤24的输出端或者可经由任选成像系统26(例如，准直透镜或微透镜或者与转向镜及/或光学隔离器组合的此透镜系统)光学耦合到所述输出端。

每一光学数据解调器36A到36C以不同方式光学连接到所述组无源光学接收器40A到40E以提供OPMM。

光学数据解调器36A光学连接到无源光学接收器40A的对应输出光学波导OOW。此无源光学接收器40A的输入光学波导IOW的输入端经定位及定向以优先从多模式光纤24的中心区域接收光。出于所述原因，此无源光学接收器40A可优先从图2A到2B的中心A光学传播模式接收光。横向输入阵列LIA的此输入可例如直接面向多模式光纤24的输出端的中心部分。出于所述原因，光学数据解调器36A可强耦合到图2A到2B的A光学传播模式。

每一光学数据解调器36B到36C光学连接到其余无源光学接收器40B到40E中的一些或全部的对应输出光学波导OOW。这些无源光学接收器40B到40E的输入光学波导IOW的输入以优先从多模式光纤24的输出端的环形区域接收光的方式定位于横向输入阵列LIA上。所述环形区域可为例如图2A到2B的B及C光学传播模式B的高强度区域。由于B及C光学传播模式以非零相对相位将光传输到各种无源光学接收器40B到40E，因此在其处接收的光还可在于光学数据解调器36B处重组之前以一组非零相对相位来加以延迟且可在于光学数据解调器36C处重组之前以一组不同非零相对相位来加以延迟。所述相对相位可经选择使得光学数据解调器36B优先从B光学传播模式接收光且使得光学数据解调器36C优先从C光学传播模式接收光。在光学数据解调器36C处，相对于来自一个无源光学接收器40B到40E的光添加的相位对于来自具有横向输入阵列LIA上的顺时针邻近输入端的无源光学接收器40B到40E的光可在区间[π/4,3π/4](例如约π/2)中。在光学数据解调器36B处，相对于来自一个无源光学接收器40B到40E的光添加的相位对于来自具有横向输入阵列LIA上的顺时针邻近输入端的无源光学接收器40B到40E的光可在区间[-π/4,-3π/4](例如约-π/2)中。通常，由无源光学接收器40B到40E引入的相对相位大致经优化使得经由B及C光学传播模式传输的光分别在光学数据解调器36A及36B处以相长方式干涉。

在一些实施例中，光学数据解调器36A到36C包括将从多模式光纤24接收的光与从本地光学振荡器接收的光混合的相干光学检测器。举例来说，此混合可在使用匹配光电二极管对作为所述经混合光的光学检测器的一个或一个以上光混合中执行。可适合于此些相干检测器的一些结构可描述于2005年8月15日提出申请的美国专利申请案11/204607、2005年9月27日提出申请的美国专利申请案11/236246及/或2006年12月22日提出申请的美国专利申请案11/644536中。以上三个美国专利申请案以全文引用的方式并入本文中。

在一些此种实施例中，本地振荡器可经连接以直接向光学数据调制器36A到36C传输本地振荡器光。也就是说，所述光以绕过无源光学接收器40A到40E的方式直接从本地振荡器传输到光学数据调制器36A到36C。

在替代的此种实施例中，所述本地振荡器可将光传输到横向输入阵列LIA的输入，使得无源光学接收器40A到40E载运从所述本地振荡器及多模式光纤24接收的光。在这些实施例中，所述本地振荡器以与由多模式光纤24的A、B及C传播模式传输到其的光的那些相位及振幅分布曲线重叠的相位及振幅分布曲线将光传输到横向输入阵列LIA。接着，个别无源光学接收器40A到40E对来自所述本地振荡器的光与来自多模式光纤24的光引起相同的相对相移。出于所述原因，来自无源光学接收器40A到40E中的不同者的光仍可以在于光学数据调制器36A到36C处组合时支持相干光学检测的方式添加。

在替代实施例(未展示)中，图4A的光学接收器14A可仅具有无源光学接收器40A到40C。也就是说，在此些替代实施例中，不存在无源光学接收器40D到40E。

在其它此种替代实施例中，无源光学接收器40B到40C或40B到40E的输入可相对于横向输入阵列LIA中无源光学接收器40A的输入的位置位于相对不同角度位置处。在此些实施例中，无源光学接收器40B到40C或40B到40E可对其中所载运的光引起不同的相对相位，使得光学数据解调器36B及36C仍可使用组合所述光以检测调制到相应B及C光学传播模式上的数据。

图4B示意性地图解说明图1的光学接收器14的另一实施例14B。光学接收器14B经配置以根据正交相移键控协议解调来自经光学传播模式多路复用、偏振多路复用及调制的所接收光学信号的数据流。光学接收器14B包括第一组38、第二组38’、第三组38”及第四组38”’无源光学接收器；对应的第一组44、第二组44’、第三组44”及第四组44”’无源光学接收器；偏振分束器28；光学本地振荡器46；光学相位板48；及两个任选准直光学系统26、26’。

每一组38到38”’包括三个或三个以上无源光学接收器，例如，如关于图4A所述而构造及/或配置的四个、五个、六个或六个以上无源光学接收器。每一组38到38”’无源光学接收器从多模式光纤24接收经数据调制的光并从本地光学源46接收参考光。

每一组44到44”’包括例如使用上文并入的美国专利申请案中所述的结构如已描述而构造并配置为相干光学检测器的三个光学数据解调器。在每一组44到44”’中，第一、第二及第三光学数据解调器经配置以优先从多模式光纤24的相应A、B及C光学传播模式接收光。

相位板48在发送到第一组38及第二组38’的线性输入阵列LIA的参考光之间引入约1/4相对相位延迟周期并在发送到第三组38”及第四组38”’的线性输入阵列LIA的参考光之间引入约1/4相对相位延迟周期。出于所述原因，第一组44及第三组44”光学数据解调器可解调在所接收光的同相分量上载运的数据，且第二组44’及第四组44”’光学数据解调器可解调在所接收光的正交相位分量上载运的数据。

偏振分束器28经配置以将来自多模式光纤24及光学本地振荡器44的光的一个偏振引导到第一组38及第二组38’无源光学接收器且经配置以将所述光的相对正交偏振分量引导到第三组38”及第四组33”’无源光学接收器。出于这些原因，第一组44及第二组44’光学数据解调器解调由一个偏振分量载运的数据流，且第三组44”及第四组44”’光学数据解调器解调由相对正交偏振分量载运的数据流。

最后，每一组38到38”’无源光学接收器形成具有光学面向多模式光学波导24的中心的一个输入及光学面向多模式光学波导24的偏心区域的两个或两个以上外围输入的2D横向输入阵列。出于所述原因，每一组38到38”’的一个无源光学接收器优先从多模式光纤24的中心A光学传播模式接收光，且每一组38到38”’的其余无源光学接收器优先从多模式光纤24的B及C光学传播模式接收光。在每一组38到38”’中，所述无源光学接收器在其中所载运的光之间引起适合相对延迟，使得递送到每一组44到44”’的光学解调器的光的组合使得其第一、第二及第三光学解调器能够解调由图2A到2B的相应A、B及C光学传播模式载运的数据。

图4C示意性地图解说明图1的光学接收器14的另一实施例14C，其经配置以解调经由光学传播模式多路复用与偏振模式多路复用调制的数据。光学接收器14C具有类似于图4A及4B的光学接收器14A、14B的构造。但是，光学接收器14C包括第一组光学数据解调器36A、36B、36C及对应的第一组无源光学接收器40A、40B、40C且具有第二组光学数据解调器36A’、36B’、36C’及对应的第二组无源光学接收器40A’、40B’、40C’第一组的光学数据解调器36A到36C光学连接到第一组的无源光学接收器40A到40C，且第二组的光学数据解调器36A’到36C’光学连接到第二组的无源光学接收器40A’到40C’。

此外，光学接收器14C包括双折射光学1/2波板30及线性偏振器50。光学1/2波板30及线性偏振器50两者位于多模式光纤24的输出端与由无源光学接收器40A到40C、40A’到40C’的输入形成的光学面向2D横向输入阵列LIA之间。1/2波板30位于无源光学接收器40A到40C的输入与多模式光纤24之间，而非位于无源光学接收器40A’到40C的输入与多模式光纤24的输出之间。出于此原因，第一组光学数据解调器36A、36B及36C以及第二组光学解调器36A’、36B’及36C’解调来自相对正交偏振的相应A、B及C光学传播模式的相应数据流数据A、数据B、数据C及数据A’、数据B’、数据C’。

在一些实施例中，无源光学接收器40A到40C及40A’到40C’具有如关于图4A或4B所述的结构或者具有为图3E及/或3F中所图解说明的无源光学发射器22A到22C及22A’到22C’的结构的经方向反转版本的结构。

图5图解说明例如借助图3A到3D的光学传输器中的任一者来光学传输数字数据的方法50。方法50包括产生以不同数字数据调制的第一、第二及第三光学载波(步骤52)。方法50包括将第一经数据调制的光学载波传输到端耦合到多模式光纤的第一光学波导，使得第一经调制光学载波优先传输到多模式光纤的第一传播模式(步骤54)。所述方法包括将第二及第三经调制光学载波传输到端耦合到多模式光纤的第二及第三光学波导两者，使得第二经调制光学载波优先传输到所述多模式光纤的第二传播模式且第三经调制光学载波优先传输到所述多模式光纤的第三传播模式(步骤56)。第一、第二及第三光学传播模式为所述多模式光纤中的正交传播模式。

在方法50的一些实施例中，可在时间上并行执行传输步骤54及56以产生光学传播模式多路复用。

在方法50的一些实施例中，第二传播模式具有在一个方向上沿着围绕所述多模式光纤的轴的圆增加的相位，且第三传播模式具有在相反方向上沿着所述圆增加的相位。

图6图解说明例如使用图4A到4C的光学接收器中的任一者来光学接收数字数据的方法60。方法60可包括在由第一、第二及第三光学波导的输入形成的横向输入阵列LIA处从多模式光学传输光纤的输出端接收经调制光信号(步骤62)。方法60包括解调来自从多模式光学波导经由端耦合到其的第一光学波导接收的光的数据，使得所接收光优先来自所述多模式光学波导的第一传播模式(步骤64)。方法60包括解调来自从所述多模式光学波导经由端耦合到其的第二及第三光学波导两者接收的另一光的数据，使得所述另一光优先来自所述多模式光学波导的第二传播模式(步骤64)。所述方法包括解调来自从所述多模式光学波导经由第二及第三光学波导两者接收的又一光的数据，使得所述又一光优先来自所述多模式光学波导的第三传播模式(步骤66)。第一、第二及第三传播模式为所述多模式光纤中的正交传播模式。

在方法60的一些实施例中，可在时间上并行执行解调步骤62、64及66以产生光学传播模式多路复用。

在方法60的一些实施例中，第二传播模式具有随着围绕多模式光纤的轴的圆在一个方向上横移而增加的相位，且第三传播模式具有随着所述圆在相反方向上横移而增加的相位。

在图3A到3D及/或4A到4C中所图解说明的系统的光学通信系统替代实施例中，多模式光学传输光纤的更多及/或不同光学传播模式可载运数据。举例来说，这些实施例可使用4个、5个、6个或6个以上此种光学传播模式来使得能够同时传输三个以上独立数据流及/或可使用不同及/或更高阶模式。在此些替代实施例中，LOA中的所述组无源光发射器的输出及/或LIA中的所述组无源光学接收器的输入的横向放置可不同以更好地光学耦合到经选择用于载运数据的光学传播模式的高光强度区域。

根据揭示内容、图式及权利要求书，所属领域的技术人员将明了本发明的其它实施例。

Claims

1.一种用于光学通信的设备，其包含：

光学传输器，其包含第一组光学波导以及第一、第二及第三光学调制器；且

其中所述第一组的所述光学波导的输出端形成横向输出阵列，所述横向输出阵列当经定位以光学面向多模式光纤的一端时，所述横向输出阵列将所述第一组的所述光学波导端耦合到所述多模式光纤；且

其中所述第一光学调制器光学连接到所述第一组的所述光学波导中的第一者且所述第二及第三光学调制器中的每一者光学连接到所述第一组的所述光学波导中的第二者及第三者；且

其中所述第一组光学波导经配置以在所述光学调制器与所述多模式光纤中的光学传播模式之间提供秩3或3以上的耦合矩阵。

2.根据权利要求1所述的用于光学通信的设备，其中所述第一组包括第一及第二多芯光纤，所述第一组的所述第一及第二光学波导分别为所述第一及第二多芯光纤中的光纤。

3.根据权利要求1或2所述的用于光学通信的设备，其中所述光学传输器进一步包含第二组光学波导以及第一、第二及第三额外光学调制器；且

其中所述第二组的所述光学波导的输出端形成第二横向输出阵列，所述第二横向输出阵列当经定位以光学面向所述多模式光纤的一端时，所述第二横向输出阵列将所述第二组的所述光学波导端耦合到多模式光纤；且

其中所述第一额外光学调制器光学连接到所述第二组的所述光学波导中的第一者；且

其中所述第二及第三额外光学调制器中的每一者光学连接到所述第二组的所述光学波导中的第二者及第三者。

4.根据权利要求3所述的用于光学通信的设备，其中所述第一组及连接到其的所述光学调制器经配置而以一种偏振将光输出到所述多模式光纤，所述偏振大致正交于所述第二组及所述额外光学调制器经配置以输出到所述多模式光纤的光的偏振。

5.一种用于光学通信的设备，其包含：

光学接收器，其包含一组光学波导以及第一、第二及第三光学数据解调器；且

其中所述组的所述光学波导的输入端形成横向输入阵列，所述横向输入阵列当经定位以光学面向多模式光纤的一端时，所述横向输入阵列将所述组的所述光学波导端耦合到所述多模式光纤；且

其中所述第一光学数据解调器光学连接到所述组的所述光学波导中的第一者，且所述第二及第三光学数据解调器中的每一者光学连接到所述组的所述光学波导中的第二者及第三者；且

其中所述组光学波导经配置以在所述光学数据解调器与所述多模式光纤中的光学传播模式之间提供秩3或3以上的耦合矩阵。

6.根据权利要求5所述的用于光学通信的设备，其中所述光学接收器进一步包含第二组光学波导以及第一、第二及第三额外光学数据解调器；且

其中所述第二组的所述光学波导的输入端形成第二横向输入阵列，所述第二横向输入阵列当经定位以光学面向所述多模式光纤的一端时，所述第二横向输入阵列将所述第二组的所述光学波导端耦合到所述多模式光纤；且

其中所述第一额外光学数据解调器光学连接到所述第二组的所述光学波导中的第一者；且

其中所述第二及第三额外光学数据解调器中的每一者光学连接到所述第二组的所述光学波导中的第二者及第三者。

7.一种光学传输数字数据的方法，其包含：

将第一经数据调制的光学载波传输到端耦合到多模式光纤的第一光学波导，使得所述第一经调制光学载波优先传输到所述多模式光纤的第一传播模式；

将第二及第三经调制光学载波中的每一者传输到端耦合到所述多模式光纤的第二及第三光学波导两者，使得所述第二经调制光学载波优先传输到所述多模式光纤的第二传播模式且所述第三经调制光学载波优先传输到所述多模式光纤的第三传播模式；且

其中所述第一、第二及第三传播模式为所述多模式光纤中的正交传播模式。

8.根据权利要求7所述的方法，其中所述第二传播模式具有随着围绕所述多模式光纤的轴的圆在一个方向上横移而增加的相位，且所述第三传播模式具有随着所述圆在相反方向上横移而增加的相位。

9.一种光学接收数字数据的方法，其包含：

解调来自从多模式光纤经由端耦合到其的第一光学波导接收的光的数据，使得所述所接收光优先来自所述多模式光纤的第一传播模式；

解调来自从所述多模式光纤经由端耦合到其的第二及第三光学波导两者接收的另一光的数据，使得所述另一光优先来自所述多模式光纤的第二传播模式；

解调来自从所述多模式光纤经由所述第二及第三光学波导两者接收的又一光的数据，使得所述又一光优先来自所述多模式光纤的第三传播模式；且

10.根据权利要求9所述的方法，其中所述第二传播模式具有在围绕所述多模式光纤的轴的圆上随着圆以一种方式扫掠而增加的相位，且所述第三传播模式具有在围绕所述多模式光纤的所述轴的所述圆上随着圆以相反方式扫掠而增加的相位。